241化学反应进行的方向

1、第四节化学反应进行的方向【学习目标】1知道焓变和熵变的含义。2能初步利用焓变和熵变说明化学反应的方向。【活动过程】活动一：从能量变化的角度探讨化学反应进行的方向1日常生活中自发过程的能量变化规律高山流水是一个自发进行的自然过程。处于高处的水和低处的水，哪一个能量更高？再举出一些生活中物质（或物体）的能量变低的自发过程的实例。从能量变化的角度看，上述自然界中的自发过程有何规律？2自发的化学反应中能量变化规律下面是我们熟悉的在一定条件下可以自发进行的化学反应实例，你能说出这些反应的热效应有什么共同点吗？钢铁的腐蚀（缓慢氧化）、酸碱中和反应、金属与酸反应请你再举出几例一定条件下可以自发进行的反应，其

2、热效应与上述反应相同。从能量变化的角度看，什么样的反应具有自发进行的倾向？3完成下列实验，你发现了什么问题？实验：向干燥的烧杯中加入约20g氯化铵晶体。在一小木块上洒少量水，将烧杯放在木块上。再向其中加入40g消石灰，用玻璃棒将固体充分混合均匀，静置。片刻后拿起烧杯，观察到什么现象？发生该现象的原因是什么？你发现了什么问题？活动二：从混乱度变化的角度探讨化学反应进行的方向1日常生活中自发过程的混乱度变化规律将火柴盒中的火柴散落和将散落的火柴收入火柴盒，哪一个更容易？再举出几个日常生活中混乱度增加，可以自发进行的实例。2自发的化学反应中混乱度的变化规律请你根据已有的知识和经验，判断下列化学反应过

3、程中，混乱度是变大还是变小？合成氨的反应、高温下碳酸钙的分解反应、高温下二氧化碳与碳反应离子反应发生的条件之一是有气体生成，你认为这一类离子反应之所以能够发生的动力是什么？从混乱度变化的角度看，什么样的反应具有自发进行的倾向？活动三：利用焓变和熵变说明化学反应的方向阅读下列材料，回答有关问题。焓判据：科学家用焓变(H)描述反应的能量变化，若H0，该反应为放热反应；若H0，该反应为吸热反应。焓减的反应(H0)，体系能量降低，具有自发进行的倾向，一定条件下能自发进行。熵判据：科学家用熵作为衡量体系微观粒子混乱程度的物理量，体系混乱度越大，其熵值越大。反应熵变：S反应产物总熵反应物总熵，熵增（S0）

4、的反应具有自发进行的倾向。1下列反应在一定条件下都能自发进行，说出这些反应能自发进行的主要原因。C3H8(g)5O2(g)3CO2(g)4H2O(l)Na2O(s)H2O2NaOH(aq)4Fe(s)3O2(g)2Fe2O3(s)2下列反应均为吸热反应，在一定条件下都能自发进行，说出这些反应能自发进行的主要原因。NH4HCO3 + CH3COOH CO2+CH3COONH4 + H2O (NH4)2CO3 NH4HCO3 +NH3CaCO3 CaO CO23有人曾提出可通过“2CO(g)2C(s)+ O2(g)”反应消除CO对空气的污染，你认为这一建议可行吗？说明理由。4根据“焓判据”和“熵判

5、据”，你认为什么样的反应一定条件下一定能自发进行？什么样的反应任何条件下都不能自发进行？【活动过程】活动一：从能量变化的角度探讨化学反应进行的方向1处于高处的水能量高 自由落体、水蒸气变为水、水结成冰、电流总是从电位高的地方向电位低的地方流动等 自然界中的自发过程能量有趋于“最低”的倾向2都是放热反应 钠与水反应、燃烧反应等 能量降低的放热反应3木块与烧杯连在一起，说明该反应是吸热反应。我发现自发进行的反应不一定是放热反应（或吸热反应也可能自发进行），一定还有其他因素能促进反应的自发进行。活动二：从混乱度变化的角度探讨化学反应进行的方向1将火柴散落更容易 室温下冰块自动融化、水的气化、食盐溶解

6、于水等2减小 增大 增大 混乱度增大 混乱度增大的反应具有自发进行的倾向。活动三：利用焓变和熵变说明化学反应的方向1上述所有反应的H0，均为焓减少的反应，能自发进行。2上述所有反应的H0，能自发进行的原因一定是熵增（S0）的反应。3不可行，该反应是一个焓增、熵减的反应，任何情况下不能自发进行。4H0、S0的反应一定条件下一定能自发进行；H0、S0的反应任何条件下都不能自发进行。【课堂反馈】1下列过程不能自发进行的是 （ ）A水由高处往低处流 B25、101kPa时，水结成冰C铁在潮湿的空气中锈蚀 D常温常压下，石墨转化为金刚石2下列有关说法正确的是 （ ）A自发反应需在一定的条件下才能发生B自

7、发反应在任何条件下都能发生C放热反应都是自发的，吸热反应都是非自发的D自发反应的熵值一定增大，非自发反应的熵值不变或减小3在25和1.01105Pa时，反应2N2O5(g)=4NO2+O2(g) H=+56.7kJ/mol，自发进行的原因是A.是吸热反应B.是放热反应C.是熵减反应D.是熵增效应大于能量效应4下列对熵的理解不正确的是 （ ）A体系越有序，熵值越小；越混乱，熵值越大B熵值小于零的化学反应在任何条件下都不能发生C同种物质气态时熵值最大，固态时熵值最小D与外界隔绝的体系，自发过程将导致体系的熵增大5下列反应中，熵值显著增大的是 （ ）ACaCO32HClCaCl2CO2H2OBCuO

8、(s)CO(g)Cu(s)CO2(g)CBa(OH)28H2O2NH4ClBaCl22NH310H2OD4Fe(OH)2O22H2O4Fe(OH)36某有机物的球棍模型如右图所示，该物质在撞击、摩擦时发生爆炸，被称为熵炸弹。该物质与氧气完全反应产物只有CO2和H2O。由于该上述爆炸反应不是燃烧反应，因此整个过程焓变不大。下列说法正确的是A该有机物的分子式为C3H6O6B该有机物爆炸产物是CO2和H2OC上述爆炸过程中一定放出大量的热D上述爆炸过程中熵一定显著增加7已知下列共价键的键能数据：共价键NNNFNClFFClCl键能/kJmol1946272201157243试根据键能数据估算反应N23F22NF3和反应N23Cl22NCl3的焓变，并说明在室温时NF3比较稳定而却NCl3容易爆炸。第四节化学反应进行的方向【课堂反馈】1BD 2A 3D 4B 5AC 6AD7反应N23F22NF3的H215 kJ/mol反应